(57)【要約】【課題】ロックアウト継電器の動作コイル部あるいは動作スプリング部のいずれかが損傷した場合、外部から強制的に動作させてプラントを構成する電気機器を電路から切離す。【解決手段】動作コイルが励磁されることによってアーマチュアを吸引して動作状態なり、この動作状態のアーマチュアをキャッチ部により機械的にキャッチするようにしたロックアウト継電器において、一端をつまみ部としてロックアウト継電器の正面板側に配置し、他端をアーマチュア操作端として前記アーマチュアに接近配置した強制動作用駆動棒をロックアウト継電器に沿って設け、つまみ部を操作することにより、操作端により前記アーマチュアを強制的に動作位置まで移動させて前記キャッチ部による機械的なキャッチ状態を解除する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作コイルが励磁されることによって駆動されたアーマチュアによりキャッチ部を機械的にロックするようにしたロックアウト継電器において、
一端をつまみ部としてロックアウト継電器の正面板側に配置し、他端をアーマチュア操作端として前記アーマチュアに接近配置した強制動作用駆動棒をロックアウト継電器に沿って設け、前記つまみ部を操作することにより、操作端により前記アーマチュアを強制的に動作位置まで移動させて前記キャッチ部の機械的なロック状態を解除することを特徴とするロックアウト継電器。
【請求項２】
保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、
前記保護継電器接点と直列で且つ前記動作コイルと並列に警報装置を接続したことを特徴とするロックアウト継電器。
【請求項３】
保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、
前記保護継電器接点と直列で且つ前記動作コイルと並列に接続した電熱線と、この電熱線から加熱されていないとき開路状態となり、電熱線によって加熱されたとき形状を変形して閉路状態となる接点とを備えたことを特徴とするロックアウト継電器。
【請求項４】
保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、
前記動作コイルを多重巻線にしたことを特徴とするロックアウト継電器。
【請求項５】
前記多重巻された動作コイルのいずれかを選択する切替手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のロックアウト継電器。
【請求項６】
保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、
前記動作コイルを複数個取り付けたことを特徴とするロックアウト継電器。
【請求項７】
前記複数個の動作コイルいずれかを選択する切替手段を備えたことを特徴とする請求項６記載のロックアウト継電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントあるいは一般産業プラント等のプラントの電気保護回路に使用されるロックアウト継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロックアウト継電器とは、発電プラントや一般産業プラント等のプラントの電気保護回路に利用される電力用補助継電器の一種であり、保護継電器が動作したときに応動してその応動状態を機械的に維持することによって他の継電器の応動を阻止し、手動操作によってその阻止状態を解除するように構成されている。
【０００３】
以下、図１０および図１１を参照して従来から用いられているロックアウト継電器について説明する。図１０はロックアウト継電器の接続状態を示す回路図である。図１０において、１はロックアウト継電器であり、制御電源母線Ｐ、Ｎ間に図示しない保護継電器の出力ａ接点（以下、保護継電器接点という）６を介して接続されている。このロックアウト継電器１は保護継電器接点６が閉路すると、自己遮断接点２，３を介して動作コイル４が励磁され出力接点５により遮断器にトリップ信号を出力し、プラントを構成する電気機器を電路から切離すことによって、機器の保護と事故の拡大を防止する。
【０００４】
図１１はロックアウト継電器の外形および内部詳細を示す図であり、（ａ）は外形図、（ｂ）はキャッチ部の拡大斜視図、（ｃ）および（ｄ）は動作コイルとアーマチュアの状態を示す（ニ）矢視図、そして（ｅ）はチャッチ部（ハ）の拡大図である。
【０００５】
図１１（ａ）、（ｂ）において、７は運転員等によって捻回操作されるハンドルであり、正面板８を貫通したシャフト９の一端部に固着されている。このシャフト９は中間部に複数個の接点（前記自己遮断接点２、３や複数個の出力接点５）の可動部分を固定しており、他端部にキャッチ部１０および動作スプリング１１を設けている。この動作スプリング１１の背後には背面板１５を介して前記動作コイル４が配置され、この動作コイル４が励磁されたとき鉄芯１３にアーマチュア１２が吸引されるように構成されている。
【０００６】
このアーマチュア１２は、前記背面板１５によって中間部を支点として両端部が互いに逆方向に傾くことができるように支持されるとともに、背面板１５を境にして鉄心１３に吸引される部分と反対側の部分をストッパー１４として機能させるようにしている。このストッパー１４はアーマチュア１２が鉄心１３に吸引されると、逆方向に移動して前記キャッチ部１０のロック状態を解除するようになっている。
【０００７】
通常、ハンドル７をセット位置（右に捻回状態）にする過程において、図１１（ｂ）の矢印のようにシャフト９を回動すると、キャッチ部１０も一体的に回動し、キャッチ部１０の先端に取付けられているローラ１６は、ストッパー１４のテーパ状ローラ溝に接触しながら押下げ、そしてストッパー１４を乗り越えた時点でロックされる。この状態でシャフト９が元の位置に戻ろうとする逆回転動作が阻止される（図１１ｅ）。この状態では前記動作スプリング１１はシャフト９によって蓄勢された状態となっている。
【０００８】
ここで、図１０に示す回路において、前記保護継電器接点６が閉路し、ロックアウト継電器１の動作コイル４を励磁すると、ロックアウト継電器１の動作コイル４に設けてある鉄心１３が電磁石となり、図１１（ｃ）の状態から（ｄ）の状態で示すように、アーマチュア１２が鉄心１３に吸引される。この結果、ストッパー１４は背後板１５を支点として下方に移動し、ロック状態を解除し、動作スプリング１１の復元力によってシャフト９を回動させ、ロックアウト継電器の接点（２、３、５）を動作させる。
【０００９】
ところで、上述したロックアウト継電器およびその周辺回路では、保護継電器接点６の異常、この接点６とロックアウト継電器１の動作コイル４とを接続する接続線の断線、ロックアウト継電器１の経年劣化等により動作コイル４あるいは動作スプリング１１等のいずれかが損傷した場合、正常に動作することができない。
【００１０】
このため、保護継電器接点６の異常や、保護継電器接点６とロックアウト継電器の動作コイル４とを接続する接続線の断線等を事前に検出できるようにして信頼性を高めたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−１６７６２７号公報（第２−３頁、図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、ロックアウト継電器の動作コイル部あるいは動作スプリング部のいずれかが損傷した場合については何ら対策講じていない。このため、これらの部分のいずれかが損傷した場合、プラントを構成する電気機器を電路から切離すことができず、事故の拡大に至る惧れがある。
【００１３】
本発明の第１の目的は、従来技術の課題を解決するためになされたものであり、動作コイル部、動作スプリング部等が損傷した場合、外部から強制的に動作させることのできるロックアウト継電器を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第２の目的は、動作コイル部、バネ部等が損傷した場合、警報手段によって運転員に報知することのできるロックアウト継電器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載のロックアウト継電器の発明は、動作コイルが励磁されることによって駆動されたアーマチュアによりキャッチ部を機械的にロックするようにしたロックアウト継電器において、一端をつまみ部としてロックアウト継電器の正面板側に配置し、他端をアーマチュア操作端として前記アーマチュアに接近配置した強制動作用駆動棒をロックアウト継電器に沿って設け、前記つまみ部を操作することにより、操作端により前記アーマチュアを強制的に動作位置まで移動させて前記キャッチ部の機械的なロック状態を解除することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に係るロックアウト継電器の発明は、保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、前記保護継電器接点と直列で且つ前記動作コイルと並列に警報装置を接続したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に係るロックアウト継電器の発明は、保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、前記保護継電器接点と直列で且つ前記動作コイルと並列に接続した電熱線と、この電熱線から加熱されていないとき開路状態となり、電熱線によって加熱されたとき形状を変形して閉路状態となる接点とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に係るロックアウト継電器の発明は、保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、前記動作コイルを多重巻線にしたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項６係るロックアウト継電器の発明は、保護継電器接点の閉路時に励磁されて動作し、動作後自己遮断接点により励磁電流が絶たれるように動作コイルを接続したロックアウト継電器において、前記動作コイルを複数個取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図を通して共通する部分には同一符号、あるいは関連符号を付けて説明を省略する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わるロックアウト継電器の外形および内部詳細を示す図であり、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はキャッチ部の拡大斜視図、（ｄ）はキャッチ部の（イ）部の拡大図、そして（ｅ）は強制動作用駆動棒をそれぞれ示す図である。
【００２２】
本実施の形態は、動作コイル４等の電気回路の断線とか、動作スプリング１１等の機構部の異常により、ロックアウト継電器１が正常に動作できない場合についての対策を講じたものである。
【００２３】
本実施の形態によるロックアウト継電器１は、故障時の強制動作用に図１（ａ）、（ｂ）で示すＬ字状の強制動作用駆動棒（以下、動作駆動棒という）１７を本体の下部に並行して配置している。この動作駆動棒１７は一端をつまみ部１７−１として正面板８からハンドル７の下部に突出させており、つまみ部１７−１と反対側に位置する操作端１７−２はほぼ直角に曲げられてストッパー１４の下部に近接配置している。そしてこの動作駆動棒１７は自重によって、あるいは図示しないバネによって常時下方に傾斜した状態に維持され、通常の操作に支障がないようにしている。
【００２４】
この図示の状態において、ロックアウト継電器１の故障のため、運転員が正面板８から突出しているつまみ部１７−１を矢印Ａ１のように下方に押下げると、動作駆動棒１７は正面板８を支点として操作端１７−２を矢印Ａ２のように持ち上げ、アーマチュア１２を下から鉄心１３に向けて強制的に移動させる。すると、ストッパー１４は背面板１５を支点として逆方向に押下げられるので、ストッパー１４に当接しているキャッチ部１０のローラ１６が、図１（ｃ）および（ｄ）において、図示右側に回動可能になり、この結果、キャッチ部１０のロック状態を解除し、ロックアウト継電器１を強制的に動作させる。
【００２５】
以上述べたように、本実施の形態によれば、アーマチュア１２の延長上に設けたストッパー１４の下部にＬ字状の復帰用駆動棒１７の操作端１７−２を対峙させるように配置したので、万一動作コイル４等の電気回路の断線、または動作スプリング１１の破断等によりロックアウト継電器１自体で動作できない場合でも、運転員が正面板８から突起したつまみ部１７−１を押下げ操作をすることによりロックアウト継電器１を人為的に強制的に動作させてトリップ信号を送出することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図２は第２の実施の形態のロックアウト継電器の外形および内部詳細を示す図であり、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はキャッチ部の斜視図、（ｄ）は（ロ）部拡大図、（ｅ）は強制動作用駆動棒をそれぞれ示す。
【００２７】
本実施の形態も第１の実施の形態と同様に、動作コイル４の断線、動作スプリング１１の破断時等の対策を講じたものであることには変わりがないが、第１の実施の形態が強制動作用駆動棒１７の押下げ操作によりロックを解除するのに対して、本実施の形態に場合は、強制動作用駆動棒１７の押上げ操作によりロックを解除するように構成した点で若干相違する。
【００２８】
すなわち、本実施の形態は強制動作用駆動棒１７の操作端１７−２にコ状の操作片１７−３を取り付け、しかもこの操作片１７−３を前記ストッパー１４の上部に配置するように構成したものである。
【００２９】
この実施の形態では、運転員が強制動作用駆動棒１７のつまみ部１７−１を矢印Ｂ１のように上げ操作することにより、強制動作用駆動棒１７の操作片１７−３は直接的にストッパー１４を矢印Ｂ２のように押し下げて、第１の実施の形態と同様に、キャッチ部１０でのロック状態を解除してロックアウト継電器１を人為的に強制的に動作させることができる。
【００３０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について図３を参照して説明する。本実施の形態は動作コイルの断線時に警報を発するように構成したものである。
【００３１】
図３は、本実施の形態を示す回路図であり、動作コイル４と並列に警報装置１８を接続したものである。図３において、ロックアウト継電器１の動作コイル４が正常であれば、保護継電器接点６が閉路（動作）するとロックアウト継電器１の動作コイル４が励磁されて自己遮断接点２，３が開路し、遮断器引き外し接点５は閉路する。
【００３２】
しかしながら、ロックアウト継電器１の動作コイル４が断線等で異常であれば、保護継電器接点６が閉路しても誤不動作状態となるから、自己遮断接点２、３は閉路状態を維持し、遮断器引き外し接点５は閉路状態を維持する。
【００３３】
この結果、警報装置１８には保護継電器接点６、ロックアウト継電器１の自己遮断接点２、３を介して制御電源のＰＮ間の電圧が印加されて動作状態となるので、警報装置１８は音による警報を発して運転員に知らせる。
運転員は、この音によりロックアウト継電器１の誤不動作を知ることができる。なお、この音は音声でも、またメロディーでもよい。
【００３４】
以上述べたように、本実施の形態によれば、動作コイルに対して並列に警報装置を接続したので、ロックアウト継電器が誤不動作の場合、その自己遮断接点を介して、警報装置に制御電源電圧が印加するように構成したので、動作コイルの異常を音による警告によって運転員に知らせることができる。
【００３５】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について図４を参照して説明する。図４は、本実施の形態を示す回路図である。本実施の形態も第３の実施の形態と同じように、ロックアウト継電器１が誤不動作の場合、警報を発するようにしたものであるが、異なる点は音に替えて表示による警告にしたものである。図４において、１９は警報装置としての表示器であり、これ以外の構成、作用は第３の実施の形態と同じなので説明は省略する。
【００３６】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態について図５を参照して説明する。図５は本実施の形態を示す回路図であり、（ａ）はロックアウト継電器の回路図、（ｂ）はロックアウト継電器の１部を拡大して示す図である。
【００３７】
図５（ａ）において、２０は動作コイル４と並列に接続された電熱線であり、２１はこの電熱線２０によって、加熱制御される形状記憶合金製のロックアウト継電器１の遮断器引き外し接点である。形状記憶合金製の出力接点２１は加熱されない状態では図５（ｂ）に示す開路状態を維持し、加熱されると図５（ｃ）のように変形して閉路するように形状を記憶している。
【００３８】
保護継電器接点６が開路状態となっている通常状態においては、ロックアウト継電器１に電圧が印加されないので、電熱線２０は加熱されず、したがって、接点２，３、５は図示の状態を維持している。保護継電器接点６が閉路状態となったとき、ロックアウト継電器１が正常に動作すれば、遮断器引き外し接点５は閉路し、自己遮断接点２，３は開路する。
【００３９】
しかしながら、保護継電器接点６が開路状態となったとき、ロックアウト継電器１が誤不動作の場合は、動作コイル４と電熱線２０とに制御電源電圧が印加され、電流が電熱線２０にも分流することによって電熱線２０を発熱させる。この結果、形状記憶合金製の出力接点２１は図５（ｂ）の状態から図５（ｃ）の状態に変形して閉路する。この接点２１の閉路により、遮断器引き外し信号が出力され、ロックアウト継電器１が動作した状態と同じ状態にすることができる。
【００４０】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態について図６を参照して説明する。図６は第６の実施の形態に係るロックアウト継電器コイルの巻線概略図である。
【００４１】
図６において、ロックアウト継電器１の動作コイル４をコイル４Ｃ１および４Ｃ２による２重巻とし、一方のコイル４Ｃ１が断線した場合、他方の健全なコイル４Ｃ２によりロックアウト継電器１の動作コイル４の誤不動作を防止するようにしたものである。
本実施の形態は、動作コイル４を２重巻にすることにより、ロックアウト継電器１の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態について図７を参照して説明する。図７は第７の実施の形態に係るロックアウト継電器コイルの巻線概略図である。
【００４３】
本実施の形態は第６の実施の形態に対して、２重巻きした２つのコイル４Ｃ１と４Ｃ２との間に切替スイッチ２２を設けるようにした点で相違するが、その他は図６の場合と変るところはない。
【００４４】
通常は、切替スイッチ２２をコイル４Ｃ１側に接続しておき、コイル４Ｃ１が断線した場合は運転員等が人為的に健全なほうのコイル４Ｃ２側に切り替える。
本実施の形態においても、ロックアウト継電器の信頼性を向上することができる。
【００４５】
（第８の実施の形態）
第８の実施の形態について図８を参照して説明する。図８は第８の実施の形態に係るロックアウト継電器１の動作コイルを示す図であり、（ａ）は動作コイルの概略配置図、（ｂ）は動作コイルの回路図である。
【００４６】
本実施の形態は図８（ａ）、（ｂ）からわかるように、ロックアウト継電器１の動作コイル４の代わりに、２３および２４として２個用意し、これら動作コイル２３，２４を並列接続したものである。
【００４７】
本実施の形態によれば、動作コイル２３，２４を並列接続したので、いずれか一方のロックアウト継電器の動作コイルが不良になった場合に、他方の健全な動作コイルによりロックアウト継電器１を正常に動作させることができ、ロックアウト継電器の信頼性を向上することができる。
【００４８】
（第９の実施の形態）
第９の実施の形態について図９を参照して説明する。図９は第９の実施の形態に係るロックアウト継電器１の動作コイルを示す図であり、（ａ）は動作コイルの概略配置図、（ｂ）は動作コイルの回路図である。
【００４９】
本実施の形態とは、第８の実施の形態に対して、２個の動作コイル２３および２４間を切りかえる切替スイッチ２２を新たに取付けるようにしたものである。その他の構成は図８と同じである。
【００５０】
通常状態では、切替スイッチ２２はロックアウト継電器１の動作コイル２３側に接続するようにしておき、ロックアウト継電器の動作コイル２３が断線した場合等の場合、運転員等により人為的にロックアウト継電器の動作コイル２４側に切り替えるようにする。
本実施の形態の場合も、第８の実施の形態同様動作コイルを２個取付けることにより信頼性を向上させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ロックアウト継電器の誤不動作時、強制動作駆動棒を操作することによりアーマチュアのストッパーを強制的に移動させてキャッチ部のロック状態を解除することができる。
【００５２】
また、請求項２に係る発明によれば、動作コイルに並列に警報装置を追加することにより、ロックアウト継電器の誤不動作を運転員に告知・警報することができる。
【００５３】
また、請求項３に係る発明によれば、動作コイルに並列に電熱線を接続するとともに、この電熱線で加熱される接点の材料を形状記憶合金化することにより、ロックアウト継電器のコイルや内部構造物の不良などでも正常に接点を動作させることができる。
また、請求項４及び５に係る発明によれば、コイルを多重巻にし常時使用側動作コイルの断線時に残りのコイルでバックアップさせることができる。
【００５４】
さらに、請求項６及び７記載の発明によれば、動作コイルを複数個取り付けるようにしたので、常時使用側動作コイルの断線時に残りのコイルでバックアップさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるロックアウト継電器の外形図および内部詳細図。
【図２】本発明の第２実施形態に係わるロックアウト継電器の外形図および内部詳細図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係わるロックアウト継電器の回路図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係わるロックアウト継電器の回路図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係わるロックアウト継電器接点の外形図および回路図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係わるロックアウト継電器コイルの巻線概略図。
【図７】本発明の第７の実施形態に係わるロックアウト継電器コイル巻線および切替スイッチの概略図。
【図８】本発明の第８の実施形態に係わるロックアウト継電器コイルの巻線概略図。
【図９】本発明の第９の実施形態に係わるロックアウト継電器コイルの巻線および切替スイッチの概略図。
【図１０】従来のロックアウト継電器の回路図。
【図１１】従来のロックアウト継電器の外形図および内部詳細図。
【符号の説明】
１…ロックアウト継電器、２，３…自己遮断接点、４…動作コイル、５…遮断器引き外し接点、６…保護継電器の出力接点、７…ハンドル、８…正面板、９…シャフト、１０…キャッチ部、１１…動作スプリング、１２…アーマチュア、１３…鉄芯、１４…ストッパー、１５…背面板、１６…ローラ、１７…強制動作駆動棒、１７−１…つまみ部、１７−２…操作端、１８…警報装置、１９…表示器、２０…電熱線、２１…接点、２２…切替スイッチ、２３、２４…動作コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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